【摘要】： 由于具有傳動比大、結(jié)構(gòu)緊湊、承載能力高等諸多優(yōu)點,行星齒輪傳動已廣泛應(yīng)用于飛行器、艦船、自行火炮、汽車和許多工程機械中。在某些重要的應(yīng)用場合,行星齒輪傳動的振動和噪聲是影響系統(tǒng)的可靠性、壽命與操作環(huán)境的關(guān)鍵因素。為實現(xiàn)均載減振,高速行星齒輪傳動大多采用柔性內(nèi)齒圈。本文將以NGW型直齒行星傳動為例,創(chuàng)建計入內(nèi)齒圈彈性的直齒行星傳動的精細(xì)化模型,以揭示內(nèi)齒圈的彈性變形對系統(tǒng)動力學(xué)性能的重要影響。本文的主要內(nèi)容如下: 1.以輪緣厚度系數(shù)來描述內(nèi)齒圈的柔性,對鍵連接方式的內(nèi)齒圈的應(yīng)力與變形進(jìn)行了深入研究。利用Pro-E與Ansys軟件創(chuàng)建了完整內(nèi)齒圈的有限元模型,以均布的彈簧約束來反映內(nèi)齒圈與機體的配合情況,并根據(jù)重合度與齒間載荷分配系數(shù)對各承載輪齒施加了分布載荷,揭示了工作過程中輪緣厚度系數(shù)與配合松緊度對內(nèi)齒圈的應(yīng)力與變形的影響。 2.對直齒行星傳動的平移-扭轉(zhuǎn)耦合模型進(jìn)行了深入分析,修正了行星輪加速度與構(gòu)件相對位移的表達(dá)式。在系桿隨動坐標(biāo)系下建立了直齒行星傳動的修正平移-扭轉(zhuǎn)耦合模型,并通過仿真算例對兩種模型進(jìn)行了比較。 3.在修正平移-扭轉(zhuǎn)耦合模型的基礎(chǔ)上,以彈簧連接的剛性齒圈段模型來近似柔性內(nèi)齒圈,建立了計入內(nèi)齒圈彈性的直齒行星傳動的精細(xì)化模型,并對系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)動力學(xué)響應(yīng)的求解方法進(jìn)行了探討。 4.為驗證計入內(nèi)齒圈彈性的直齒行星傳動精細(xì)化模型的正確性,在合理簡化的基礎(chǔ)上,對內(nèi)齒圈完全固定、徑向浮動與周向不固定三種情形下系統(tǒng)的固有特性進(jìn)行了深入分析,并探討了內(nèi)齒圈劃分段數(shù)與段間連接彈簧剛度對系統(tǒng)固有頻率的影響。
【圖文】：

(a) 含系桿 (b) 不含系桿圖 2-1 NGW 型直齒行星傳動實體模型為了描述內(nèi)齒圈的彈性，定義輪緣厚度系數(shù)為o ff ar rr rλ = （2-1）中， 、 和 分別為內(nèi)齒圈的輪緣、齒根圓和齒頂圓半徑。orfrarλ 越小，說明內(nèi)齒圈的輪緣越薄，相應(yīng)的內(nèi)齒圈彈性越大。圖 2-2 所示為兩不同λ 值的內(nèi)齒圈局部。本章研究了λ 值為 1.0、1.5、2.0 和 2.5 的四種內(nèi)齒圈齒根圓直徑均為 208.50 mm，齒頂圓直徑均為 195.00 mm，，寬度均為 44 mm，料為 40Cr。

EX＝2.0e52N / mmRXY＝0.3ENS＝7.8e-93t / mm型劃分網(wǎng)格之前必須選擇合適的單元類型。本章選用ESH200、SOLID92 與 COMBIN14。其中，MESH2元，可用以劃分線、面和體模型，對求解沒有任何影單元尺寸要求比較嚴(yán)格的區(qū)域預(yù)先進(jìn)行人為劃分，方。為提高有限元分析的精度，本章利用 MESH200 單工作廓面進(jìn)行了網(wǎng)格劃分，以在上述區(qū)域得到精細(xì)圈的形狀、材料以及有限元分析的要求，選用 SOL體模型。SOLID92 單元特別適于劃分從各種 CAD/體模型。這種單元為四面體形狀，如圖 2-3 所示，每點均具有沿 x、y、z 軸方向的 3 個平移自由度。該類化、大變形和大應(yīng)變等特性。
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號】：TH132.4

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